一种小容量接触器动作特性测试系统及方法与流程

本发明涉及接触器技术领域，具体涉及一种小容量接触器动作特性测试系统及方法。

背景技术：

接触器作为市面上最常用的一类低压电器产品，它是一种电磁式电器，主要包括电磁机构和机械机构。接触器的动作特性包括吸合和释放特性。当电磁线圈通电时，接触器实现动静触头的闭合。当电磁线圈断电时，接触器实现动静触头的断开。若接触器吸合过快，则会增加触头弹跳加大触头磨耗，缩减使用寿命。若接触器释放过慢，则会导致触间电弧燃烧时间过长，缩减使用寿命。同时，接触器动作时间的快慢还会影响辅助触点对后续电路的控制，可能影响到整个电路的逻辑关系。因此接触器的动作特性可以直接反映接触器的整体性能，通过研究接触器的动作特性可以为接触器的优化设计提供理论、试验依据。

现有接触器动作特性测试主要采用人工手动测量。将被试品安装在被试品安装台上，由供电电源通过配电柜手动接线至被试接触器，然后手动操作供电电源进行匹配测试，再用示波器记录波形，通过数据分析处理得到测试结果。由于测试接线保护性低，降低了测试人员的安全性，增加了测试风险。测试连线可能由于空间不足或连线不规范变得复杂没有条理，并且接线时间较长。测试时一般采用示波器完成测量，测试结果会受到示波器型号不同的影响，而且手动操作，精度较差，效率较低。

技术实现要素：

本发明针对现有测试设备的上述不足，提供一种小容量接触器动作特性测试系统及方法，可以对接触器动作特性参数实现自动测量，增加了测试人员的安全性，简化了复杂的接线方式，避免了繁琐的人工测量和数据分析处理工作，提高了测试精度和效率。

为实现上述目的，本发明提供一种小容量接触器动作特性测试系统，包括被试品安装台、供电电源、配电柜、数据采集模块，其特征在于：供电电源、配电柜及数据采集模块均与工控机连接，供电电源与工控机通信并与配电柜连接，配电柜的开关通过工控机自动控制，配电柜将供电电源输入的电压电流输出至被试品安装台，被试品安装台配备了不同的电源接口和测试接口及相应的测试传感器和数据采集模块，传感器用于测试相应的数据，数据采集模块自动采集传感器发送的测试数据并将测试数据传送至工控机，工控机通过总线向供电电源输送控制信号，自动设置电源的各项参数并控制电源是否输出；然后通过总线输送控制信号至配电柜，自动控制配电柜的开关，用以控制电源输送至被试品安装台线路的通断。

本发明还提供了一种小容量接触器动作特性测试方法，其特征在于包括下列步骤：

步骤1：采集接触器吸合使能信号和实际吸合信号，通过吸合使能信号和实际吸合信号做差值得到接触器吸合动作时间；

步骤2：采集接触器断开使能信号和实际断开信号，通过断开使能信号和实际断开信号做差值得到接触器断开动作时间；

步骤3：接触器吸合后自动控制供电电源电压以一定值步进下降，记录接触器断开时的电压电流，得到接触器释放电压电流；

步骤4：自动控制供电电源电压以一定值步进下降，检测接触器断开后在不同电压下能否吸合，记录接触器最后一次吸合时的电压电流，得到接触器吸合电压电流。

本发明的有益效果是：

1.硬件采用自动化的控制和测试结构，适用于小容量接触器动作特性的大批量检测，提高工作效率。由于主要电路集成在被试品安装台上，并且自动选择供电电源，简化了测试中具体电路的搭建过程，大大降低接线过程的错误率，同时有效地保证了检测员的人身安全。

2.工控机通过开发的控制软件进行自动控制，测试数据通过总线进行采集传输，为接触器动作特性的检测提供了有效、精确的试验检测手段，且能够自动存储数据给出试验结果，测试过程采用模拟量和数字量相结合的方式，很大程度地提高了测试的有效性和准确性。

附图说明

图1为本发明硬件测试系统的原理框图；

图2为本发明的测试方法流程图。

具体实施方式

如图1所示，本发明具体实施方式为：将被试的接触器固定在被试品安装台上后，工控机通过RS485总线与各个硬件模块完成信号交互。供电电源包括不同容量的交、直流可编程电源，工控机设定好电源的各项参数，通过RS485总线传输控制信号，控制电源按设定值输出至配电柜。配电柜起到开关断点的作用，工控机通过RS485总线传输信号控制配电柜，将电源输入的电压电流输出至被试品安装台。供电电源接口、测试接口和数据采集模块集成在被试品安装台上，被测接触器安装在被试品安装台后，通过简易插接方式进行测试接线，包括选择测试所需的供电电源及测试电压电流所需的测试接口。工控机应用RS485总线控制各个模块开始测试，接触器进行测试时，由于工控机控制接触器供电电源的参数和导通，接触器会进行相应的测试动作，通过测试接口上相应的传感器采集试验数据，再将试验数据经由数据采集模块进行处理，然后通过RS485总线传回工控机。

如图2所示，对接触器的动作特性检测由工控机自动控制完成，具体实施过程如下：

步骤1：在工控机上选择所需电源和传感器的各项参数，对电源进行通断和输出电压电流的大小进行控制，设置相应的采样频率、通信接口，检查完毕后开始测试；

步骤2：测试时，先进行设备的通信连接，然后将硬件设备初始化，测试接触器动作响应时间时，先测试接触器吸合动作时间，供电电源给接触器线圈供额定电压，然后提供一个接触器吸合使能信号，状态监控会检测接触器是否吸合；若接触器不吸合则继续发送吸合使能信号直到接触器吸合，接触器吸合使能信号发出3秒钟后若接触器仍不吸合则报错。若接触器吸合则会给出一个吸合的方波信号，两个信号时间差值就是接触器的吸合时间。测试后将数据存储；

步骤3：接触器吸合动作时间测试完成后，供电电源断电，然后会提供给接触器一个断开使能信号，状态监控会检测接触器是否断开；若接触器不断开则继续发送断开使能信号直到接触器断开，接触器断开使能信号发出3秒钟后若接触器仍不断开则报错。若接触器断开，则会给出一个断开的方波信号，两个信号的时间差值就是接触器的释放时间，然后存储数据；

步骤4：在进行接触器吸合、释放电压电流测量时，先进行接触器的释放电压电流测试时，供电电源给接触器线圈供额定电压并给出接触器吸合使能信号，由状态监控检测接触器是否吸合；若接触器不吸合则继续发送吸合使能信号直到接触器吸合，接触器吸合使能信号发出3秒钟后若接触器仍不吸合则报错。若接触器吸合，接触器线圈供电电压会以一定大小步进下降（具体的步进电压下降值根据测试所需的精度和时间在软件中设定），当接触器线圈供电电压下降到一定值后会使接触器断开，状态监控检测到接触器断开后，记录断开时的电压电流即为接触器释放电压电流。测试后存储数据；

步骤5：测试接触器吸合电压电流时，供电电源给接触器线圈供额定电压并给出接触器吸合使能信号，由状态监控检测接触器是否吸合；若接触器不吸合则继续发送吸合使能信号直到接触器吸合，接触器吸合使能信号发出3秒钟后若接触器仍不吸合则报错。若接触器吸合，为避免电源上电时的低压冲击烧毁线圈，将接触器线圈供电断开，然后仍然使接触器线圈电压以一定大小步进下降（具体的步进电压下降值根据测试所需的精度和时间在软件中设定），再给接触器线圈供电，状态监控检测接触器是否吸合，若接触器吸合，再将线圈供电断开，然后电压步进下降进行循环；若状态监控检测到接触器线圈通电后不再吸合时，记录上一次接触器吸合时的电压电流，即为接触器的吸合电压电流，然后将数据存储；

步骤6：测试结束后，软件会自动分析试验数据，再给出试验结果（需要时可打印）。

本发明适用于小容量接触器动作特性的大批量检测，便于搭建硬件检测电路，自动化程度高，能有效地提高工作效率，被试品安装台将大部分测试电路集成，能有效保障测试人员安全，通过工控机控制精度高，可以为小容量接触器动作特性提供有效地测试手段。